인공 뉴런, 여러 뇌 영역 시뮬레이션으로 '인간형' 로봇 개발에 획기적인 진전

과학자들은 시각 처리부터 운동 계획 및 제어까지 뇌의 다양한 영역의 활동을 모방할 수 있는 인공 뉴런을 개발했습니다.

이는 인간처럼 세상을 감지하고 반응할 수 있는 기계를 만드는 것을 목표로 하는 신경형 컴퓨팅 분야에서 중요한 진전으로 여겨진다.

영국의 러프버러 대학이 주도하고 솔크 연구소와 남부 캘리포니아 대학이 참여한 국제 연구팀은 Nature Communications에 발표한 논문에서, "트랜스 뉴런"이라 불리는 새로운 인공 뉴런이 시각, 운동 및 전운동 뉴런의 특징적인 활동 패턴 사이를 유연하게 전환할 수 있다고 밝혔습니다.

"인간의 뇌는 우리가 도달할 수 없는 신비한 장치일까요, 아니면 전자적으로 재생산하거나, 심지어 더 강력한 것을 만들어낼 수 있을까요?" 공동 저자인 세르게이 사벨리예프 교수가 질문합니다.

그는 연구진이 단일 장치를 여러 유형의 뉴런의 행동을 모방하도록 조정할 수 있음을 보여주었으며, 이를 통해 몇 개의 인공 뉴런만을 사용하여 소형 장치에서 복잡한 뇌와 유사한 기능을 수행하는 전자 칩을 만들 가능성이 열렸다고 말했습니다.

이를 검증하기 위해 과학자들은 트랜스뉴런에 전기 신호를 주입하고 출력 펄스를 측정한 후, 마카크 원숭이의 뇌에서 기록된 실제 신경 자극과 비교했습니다. 시각 처리 영역, 운동 제어 영역, 그리고 행동 준비 영역, 이 세 개의 뇌 영역이 선택되었는데, 각 영역은 매우 독특한 "펄스 패턴"을 가지고 있습니다.

단순히 전기적 설정을 바꾸는 것만으로, 단일 트랜스뉴런이 모든 임펄스 패턴을 70~100%의 정확도로 재현할 수 있습니다.

트랜스뉴런의 핵심에는 전류가 흐르면 상태가 바뀌는 나노 크기의 부품인 "멤리스터"가 있는데, 이를 통해 이전 신호를 "기억"할 수 있습니다. 이는 뉴런이 경험을 통해 학습하는 방식과 유사합니다.

멤리스터 내부에서 은 원자는 미세한 다리를 만들고 끊어 전기 펄스를 생성합니다. 이러한 특성 덕분에 트랜스뉴런은 소프트웨어 없이도 다른 뇌 영역처럼 작동하도록 "조정"될 수 있습니다.

과학자들은 이 기술이 "칩 위의 피질"에 통합되어 로봇이 실시간으로 감지하고 적응할 수 있도록 돕는 인공 신경계의 기반을 마련할 수 있다고 믿습니다. 이 장치는 또한 뇌 연구 및 인간 신경계와의 소통에도 응용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

(TTXVN/베트남+)

출처: https://www.vietnamplus.vn/noron-nhan-tao-mo-phong-nhieu-vung-nao-dot-pha-huong-toi-robot-giong-nguoi-post1077800.vnp